[发明专利]最大功率追踪的发电装置与系统

说明书

本发明提供了一种最大功率追踪的发电装置与系统，所述的装置包括发电组件与至少一个优化器，所述优化器包括设置于芯片的最大功率追踪电路、驱动控制电路、第一开关与第二开关；所述最大功率追踪电路包括电压电流检测单元、乘法器与最大功率追踪处理单元；其中的乘法器，用于将所述发电组件的组件输出电压与所述发电组件的组件输出电流相乘，得到所述发电组件的组件输出功率；最大功率追踪处理单元，用于根据所述组件输出功率，追踪确定所述发电组件的当前最大功率，并根据所述当前最大功率，确定所述占空比信号，并将所述占空比信号发送至所述驱动控制电路。本发明简化了器件，有效降低了成本，提高了发电组件的发电效率，且可实现很高的集成度。

技术领域

本发明涉及发电领域，尤其涉及一种最大功率追踪的发电装置与系统。

背景技术

各发电组件均其自身的输出功率特性，只有工作在特定电压电流情况下才能发挥该组件的最大功率输出。而单个发电组件输出往往不足以提供实际功率需求，因此，通常以串联并联的方式构成发电组件阵列来满足设计要求。现有技术中，需在发电后对其进行直流到交流(因为发电组件都是直流的，在并网到实际的民用或者工业电网前需要转换成交流，这个过程叫逆变，即直流转交流)的转换。

现有技术中，在转换前(即直流转交流前)，可使用同一个最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking，以下简称MPPT)来实现对组件阵列的最大功率点追踪。当组件串联应用时，通过各自组件的电流是相等的，其可能会造成组件功率特性的失配，例如：当组件甲工作在最大功率点时，对于组件乙来说该最大功率点可能并不是它最大功率点的电流，但是由于串联电流相同，其会导致所以组件乙无法工作在它自己的最大功率点处，从而造成组件乙的功率损失。

故而，在现有方案中，可为每一块发电组件配置一个具有独立的最大功率点跟踪MPPT功能的功率优化器；而且，每个发电组件的输出均接入至功率优化器的输入端。每块发电组件均接入功率优化器，每块组件相对于阵列来说是一个独立的整体，其输出功率不会受到其他任何组件的影响，进而，可有利于在当前环境条件下使该组件工作在最大功率值。这就避免了上述由于组件失配而使每一块组件不能工作在自身的最大功率点处。

现有相关技术中，最大功率优化器通常采用用于实现数字信号处理的微处理器MCU芯片来实现，为了适于MCU芯片的信息处理，需为MCU芯片配置采样电路以采样组件的电压电流信息，用于计算组件功率。同时，由于采样电路采集得到的是模拟信号，而MCU芯片只能对数字信号进行处理，这就导致需为优化器再配置模拟信号放大器以及模拟-数字信号转换器等，而MCU通过计算最大功率点后输出信号通过前级驱动电路去驱动对应的外置功率管以达到组件阵列工作大最大功率点。由此可见，目前的方案复杂，集成度低，成本较高，高昂的成本使得这种配置优化器的方案不易于被推广，影响了发电组件的发电效率。

发明内容

本发明提供一种最大功率追踪的发电装置与系统，以解决方案复杂，集成度低，成本较高问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种最大功率追踪的发电装置，包括发电组件与至少一个优化器，所述优化器包括设置于芯片的最大功率追踪电路、驱动控制电路、第一开关与第二开关，所述第一开关的第一端连接至所述发电组件的正输出端，所述第一开关的第二端连接所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接所述发电组件的负输出端，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端还连接至中间端口，通过所述中间端口能够将功率输出至所述芯片的外围电路，所述中间端口连接至前一级发电装置；

所述最大功率追踪电路包括电压电流检测单元、乘法器与最大功率追踪处理单元；

所述电压电流检测单元，用于采集所述正输出端的电压、所述负输出端的电压，以及所述中间端口的电压，以及：根据所述正输出端的电压与所述负输出端的电压确定所述发电组件的组件输出电压，根据所述正输出端的电压与所述中间端口的电压确定所述第一开关的电流，并以此作为发电组件的组件输出电流；